為什么大而不倒，不倒翁之所以不容易倒的原因是

來源：整理時(shí)間：2023-07-22 08:50:44 編輯：金融知識(shí) 手機(jī)版

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1，不倒翁之所以不容易倒的原因是
2，不倒翁之所以不容易倒的原因
3，風(fēng)動(dòng)石為什么動(dòng)而不倒
4，不倒翁為什么不倒
5，為什么不倒翁不倒

1，不倒翁之所以不容易倒的原因是

1.勢能低的物體比較穩(wěn)定，物體一定會(huì)向著勢能低的狀態(tài)變化。當(dāng)不倒翁倒下的時(shí)候，由于集中了大部分重心的底座被抬高，造成勢能增加，所以不倒翁要回復(fù)原來的位置。 2.從杠桿原理來說，不倒翁倒下時(shí)，重心的作用點(diǎn)一直處于端部，不管支點(diǎn)在哪里，雖然底座的力臂較短，但是力矩＝力＊力臂，不倒翁還是會(huì)因?yàn)榈鬃穷^力矩大而回復(fù)到原來位置。 3.還有就是底部為圓形，摩擦力小，便于不倒翁回到原來位置。

上輕下重，底部半球形

是因?yàn)椴坏刮痰撞坑兄亟饘倩蛘呤^，因?yàn)椴坏刮痰耐鈿げ⒉恢?，而石頭或者金屬比較重，根據(jù)物理原理，不倒翁的重心在不倒翁底部的金屬或者石頭上，而金屬或者石頭在不倒翁的底部，所以不論怎么推不倒翁，它都不會(huì)倒，因?yàn)樗闹匦姆浅＝咏孛妗！?/section>

有中里肯定會(huì)倒呀

1、靜止的物體不倒就是重心必須落在下面的支持面上。2、重心越低的物體，其重心越容易落在支持面上。也就是越穩(wěn)定。3，把重心做在物體的一端，使重心靠緊接觸面時(shí)，無論怎樣搖晃物體，它都不會(huì)翻身。不倒翁就是在它的一端固定一個(gè)重物，你把不倒翁放在地面時(shí)，固定重物的一端自然靠近地面。此時(shí)你怎樣搖晃，它也就不會(huì)翻筋斗了。這就是不倒的原理。

不倒翁之所以不容易倒的原因是

2，不倒翁之所以不容易倒的原因

不倒翁之所以不會(huì)倒，因?yàn)樗恼麄€(gè)身體都很輕，只是不倒翁的底部有一個(gè)較重的東西——鉛塊或鐵塊，所以，不倒翁的重心很低。另一方面，不倒翁的底面積大而圓滑，很容易擺動(dòng)。當(dāng)不倒翁向一邊傾側(cè)時(shí)，因?yàn)橹c(diǎn)(和桌面的接觸點(diǎn))發(fā)生變動(dòng)時(shí)，實(shí)重心和支點(diǎn)就不在同一條鉛垂線上，這時(shí)重力的作用會(huì)使它繞支點(diǎn)擺動(dòng)，使它恢復(fù)到正常的位置。不倒翁傾斜的程度越大，支點(diǎn)離開重心的水平距離就越大，重量產(chǎn)生的擺動(dòng)效能也會(huì)增加，使它恢復(fù)原位的趨勢也就越明顯，因此不倒翁是永遠(yuǎn)推不倒的。

1.勢能低的物體比較穩(wěn)定，物體一定會(huì)向著勢能低的狀態(tài)變化。當(dāng)不倒翁倒下的時(shí)候，由于集中了大部分重心的底座被抬高，造成勢能增加，所以不倒翁要回復(fù)原來的位置。2.從杠桿原理來說，不倒翁倒下時(shí)，重心的作用點(diǎn)一直處于端部，不管支點(diǎn)在哪里，雖然底座的力臂較短，但是力矩＝力＊力臂，不倒翁還是會(huì)因?yàn)榈鬃穷^力矩大而回復(fù)到原來位置。3.還有就是底部為圓形，摩擦力小，便于不倒翁回到原來位置。

重心的問題在不倒翁的中心底部一般都有一些東西從而使重心落在底部而底部做成圓弧狀有利于不倒翁立起來

根據(jù)物理學(xué)，上輕下重的物體比較穩(wěn)定，也就是說重心越低越穩(wěn)定。當(dāng)不倒翁在豎立狀態(tài)處于平衡時(shí)，重心和接觸點(diǎn)的距離最小，即重心最低。偏離平衡位置后，重心總是升高的。因此，這種狀態(tài)的平衡是穩(wěn)定平衡。所以不倒翁無論如何搖擺，總是不倒的

不倒翁之所以不容易倒的原因

3，風(fēng)動(dòng)石為什么動(dòng)而不倒

風(fēng)動(dòng)石在外力作用下會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)，但傾斜到一定角度之后，就會(huì)停止晃動(dòng)，并不會(huì)倒下。這是因?yàn)樯厦鎺r石的重心落在下面巖石邊緣的接觸面上，接觸面雖有傾斜，卻有幾個(gè)接觸點(diǎn)支撐著，而且上面巖石的重心偏下，只會(huì)微晃而不會(huì)滾動(dòng)。我們有時(shí)能看到這樣的圖片——懸崖峭壁旁聳立著一塊巨大的巖石，底部只有兩三個(gè)支點(diǎn)與山巒相接，看上去搖搖欲墜，驚險(xiǎn)萬分，但卻長期屹立不倒，令人驚嘆。這種神奇的石頭，就是風(fēng)動(dòng)石。風(fēng)動(dòng)石可以依靠精巧的內(nèi)在力量保持平衡，用很小的外力，甚至風(fēng)吹便能使其搖晃，但用更大的外力卻難使之移動(dòng)。在我國福建省東山島就有一塊風(fēng)動(dòng)石，它被譽(yù)為“天下第一奇石”，名列東山八景之一。東山風(fēng)動(dòng)石危立于東山島銅山古城東門海濱，石高4.73米，寬4.57米，長4.69米，重達(dá)200多噸。形體似碩大的兔子，斜立于一塊臥地花崗巖盤石之上，下部以弧形與磐石接觸，吻合點(diǎn)僅數(shù)厘米見方。海風(fēng)勁吹時(shí)會(huì)微微晃動(dòng)，蔚為奇觀。那么如此神奇的風(fēng)動(dòng)石是怎樣形成的？地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為，風(fēng)動(dòng)石的成因有異地與原地之分。異地成因的風(fēng)動(dòng)石比較少，指的是從異地滾來的大石球，如冰川搬運(yùn)來的、地震時(shí)山崩滾落下來的、洪水沖下來的等等；而絕大多數(shù)風(fēng)動(dòng)石是原地形成的。所謂原地形成，即通過差異性風(fēng)化、剝蝕作用過后，大型石塊上軟弱的、破裂的、易碎的、易水溶的部分被剝蝕掉了，而剩下的堅(jiān)硬難風(fēng)化的、裂隙少不破碎的巖石被留存下來，隨著時(shí)間推移，上下巖層之間的接觸面積越來越小，我們?nèi)庋塾^察到的景象也就越來越險(xiǎn)，越來越奇。風(fēng)動(dòng)石在外力作用下會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)，但傾斜到一定角度之后，就會(huì)停止晃動(dòng)，并不會(huì)倒下，也就是我們看到的“動(dòng)而不墜”。這是因?yàn)樯厦鎺r石的重心落在下面巖石邊緣的接觸面上，接觸面雖有傾斜，卻有幾個(gè)接觸點(diǎn)支撐著，而且上面巖石的重心偏下，只會(huì)微晃而不會(huì)滾動(dòng)。從力學(xué)角度來說，可以舉一個(gè)簡單的例子來解釋：一個(gè)圓球位于不同情況下會(huì)有的狀態(tài)。下圖表示重力場中，球在不同形狀表面上的狀態(tài)。圖a是穩(wěn)定的，圓球在凹面上，當(dāng)其偏離靜止位置時(shí)，由于重力引發(fā)的阻尼效應(yīng)，它能回到原靜止位置；圖b是表面為水平時(shí)，其穩(wěn)定性是中性的，圓球偏離原始位置后仍在水平面上，但通常不會(huì)回到原靜止位置；c是不穩(wěn)定的，圓球在凸表面上時(shí)，對其靜止位置的微小偏離都會(huì)使球繼續(xù)偏離遠(yuǎn)離原靜止位置；d表示穩(wěn)定與否取決于擾動(dòng)強(qiáng)度，圓球?qū)τ谛_動(dòng)穩(wěn)定對于大擾動(dòng)不穩(wěn)定，這種情況稱為條件穩(wěn)定。而風(fēng)動(dòng)石，就是圖d的情況，在一定自然條件下產(chǎn)生的平衡與穩(wěn)定。雖然風(fēng)動(dòng)石“動(dòng)而不墜”，不過它們卻有一個(gè)天然的克星——地震。地震時(shí)地殼運(yùn)動(dòng)，地面結(jié)構(gòu)被改變，風(fēng)動(dòng)石的平衡被破壞，就會(huì)使其轟然倒塌。除了自然因素外，挖礦、修路等一些人為因素也可能改變地面狀態(tài)，破壞風(fēng)動(dòng)石的力學(xué)平衡，損壞風(fēng)動(dòng)石。所以，我們在進(jìn)行建設(shè)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)該合理規(guī)劃，在保護(hù)的基礎(chǔ)上開展，珍惜自然的饋贈(zèng)。

風(fēng)動(dòng)石為什么動(dòng)而不倒

4，不倒翁為什么不倒

不倒翁的底面大而圓，重量集中在底部

因?yàn)樵谥虚g有一個(gè)中午可以保持重心

不倒翁是一種歷史悠久的玩具，特別受到各個(gè)年代兒童們的喜愛。清代文人魏崧在《壹是紀(jì)始》寫到：“不倒翁始于唐?！彼麚?jù)《唐摭言》中的記載：“盧連舉不第，賦《酒胡子》長篇以寓意，序日：巡觴之胡，旋轉(zhuǎn)由人。今謂之不倒”，這便是不倒翁的最初模型。而后漸漸流傳至今，演變成為哄逗幼兒的玩具，給兒童乃至大人們增添了無窮樂趣。那么，在我們學(xué)習(xí)了大學(xué)《理論力學(xué)》之后，便可以較為確切的從力學(xué)上來分析不倒翁的原理，并了解其在日常生活生產(chǎn)中的相關(guān)應(yīng)用。一、力學(xué)原理最常見的不倒翁是紙身、泥底，即用紙漿灌?；蛴脧U紙粘糊成形，再用泥土制成半圓形的底座，將二者粘合好之后，再在外表糊上凈紙，施以彩繪而成；也有的用木頭做底，底部中心固定上鐵塊和小石子；還有用小葫蘆挖凈內(nèi)瓤，內(nèi)部灌鉛做成的“葫蘆”；今天還有用雞蛋殼、舊乒乓球做成的小不倒翁。所有的這些不倒翁都有相同的特點(diǎn)：上半身為空心殼體、下半身是一個(gè)實(shí)心的半球體，底部為圓形。這些特點(diǎn)使它們具有了一致的基本力學(xué)結(jié)構(gòu)，都能達(dá)到“不倒”的效果。 1．不倒翁的形體結(jié)構(gòu) 不倒翁為空心殼體，重量很輕；下半身是一個(gè)實(shí)心的半球體，重量較大，不倒翁的重心就在半球體之內(nèi)。下面的半球體和支承面之間有一個(gè)接觸點(diǎn)，這個(gè)半球體在支承面上滾動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)的位置就要發(fā)生改變。不倒翁始終用一個(gè)接觸點(diǎn)站立在支承面上，它永遠(yuǎn)是一個(gè)獨(dú)腳體。 2．不倒翁的平衡的穩(wěn)定性不倒翁在受到外力的作用時(shí)，就要失去平衡，而在外力去除后，不倒翁能自行回復(fù)到平衡狀態(tài)，這說明不倒翁具有一種抵抗外力干擾保持平衡的能力，這就是平衡的穩(wěn)定性。這種抵抗干擾保持平衡的能力的形成，應(yīng)該從不倒翁的受力情況來看。 3．不倒翁的受力情況有三種第一，不倒翁平衡的受力情況。不倒翁在桌面上，受到兩個(gè)外力的作用：一個(gè)是重力g，地球?qū)Σ坏刮痰奈?；另一個(gè)是支持力，桌面對牛球體的反作用力。根據(jù)物體的平衡條件，只要這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在一條直線上，不倒翁就能夠保持平衡的狀態(tài)。第二，不倒翁傾斜的受力情況。不倒翁傾斜時(shí)受到兩個(gè)力矩的作用，我們稱外力的作用為干擾，外力形成干擾力矩；另一個(gè)叫抵抗力矩，由自身的重力形成。本來不倒翁是直立的，由于外力的作用，外力對不倒翁與制成面的接觸點(diǎn)產(chǎn)生力矩，使不倒翁傾斜，打破原來的平衡。此外，本來重力是不產(chǎn)生力矩的，因?yàn)楸緛聿坏刮淌侵绷⒌?，重力的作用線和支點(diǎn)位于同一直線上，力矩為零。由于外力的作用，不倒翁傾斜，半球體向一側(cè)滾動(dòng)，接觸點(diǎn)隨之移動(dòng)，形成了新的接觸點(diǎn)，即形成了新的支點(diǎn)，此時(shí)重力的作用線和原支點(diǎn)不在同一直線上，因而形成力矩，這就是抵抗力矩。正是由于抵抗力矩的形成和發(fā)展，抵抗和制止了外力的干擾作用。抵抗力矩的方向和干擾力矩的方向正好相反，同時(shí)隨著不倒翁傾斜的角度不斷增大，重心作用線的偏移量也不斷增大，抵抗力矩的量值也不斷增大，當(dāng)?shù)挚沽氐扔诟蓴_力矩時(shí)，不倒翁就進(jìn)入新的平衡狀態(tài)——傾斜的平衡狀態(tài)，此時(shí)外力的干擾作用也就宣告停止。由此可知，不倒翁受到外力干擾后，原有的平衡破壞了，但新的平衡隨之形成，不倒翁可以接續(xù)地保持平衡，雖然平衡的方式不同，但平衡的本質(zhì)不變，這種便是動(dòng)態(tài)平衡。第三，不倒翁復(fù)原的受力情況。從勢能角度考慮，勢能低的物體比較穩(wěn)定，物體一定會(huì)向著勢能低的狀態(tài)變化。當(dāng)不倒翁倒下的時(shí)候，由于集中了大部分重心的底座被抬高，造成勢能增加，所以不倒翁要回復(fù)原來的位置。從杠桿原理來說，不倒翁倒下時(shí)，重心的作用點(diǎn)一直處于端部，不管支點(diǎn)在哪里，雖然底座的力臂較短，但是力矩＝力＊力臂，不倒翁還是會(huì)因?yàn)榈鬃穷^力矩大而回復(fù)到原來位置。此外，不倒翁底部為圓形，摩擦力小，便于不倒翁回到原來位置。在以上的整個(gè)過程中，建立新的平衡是其中主要的問題，因?yàn)橹挥腥绱瞬拍艿种仆饬Φ母蓴_，而回復(fù)原有的平衡則是次要問題，因?yàn)榇藭r(shí)外力的干擾已經(jīng)去除。在整個(gè)過程中不倒翁始終保持平衡的屬性，這便是“平衡的穩(wěn)定性”。 4．力學(xué)原理小結(jié) 綜上所述，這個(gè)原理的要點(diǎn)在于：使重力的作用線偏離支點(diǎn)，使重力對支點(diǎn)產(chǎn)生力矩，即抵抗力距。由于不倒翁傾斜的角度不斷增大，重力作用線的偏移量隨之增大，抵抗力矩也隨之增大，最終實(shí)現(xiàn)和外力力矩的平衡，不倒翁抵抗外力干擾、保持平衡的能力就是這樣形成的。二、不倒翁原理的應(yīng)用不倒翁力學(xué)原理在人們的生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。在建筑設(shè)計(jì)、玩具制造、生活用品、汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及體育健身等方面，不倒翁原理不僅帶給了人們樂趣，人們還對“上輕下重的物體因重心低而更加穩(wěn)定”加以充分利用，較大的提高了各種設(shè)施的常見的不倒翁玩具不倒翁式水杯不倒翁式沙袋在玩具、生活用品、體育器材方面，如上圖所示：不倒翁杯為涉及一種杯狀盛物的器皿，其特征是：上輕下重內(nèi)空，加厚的圓弧形底部，重量集中于杯體底部中心，底部接觸面很小，移動(dòng)時(shí)杯體可搖晃。不倒翁沙袋是一種常見的體育鍛煉器械，它依靠其鐵質(zhì)材料的底盤來穩(wěn)定重心，使絕大部分的重量都集中在很低的位置，上部僅為很輕的軟質(zhì)泡沫或其他物質(zhì),即使受到較強(qiáng)的外力作用，沙袋也不會(huì)傾倒。類似的還有電扇底座、話筒架、公共汽車站牌等。西安小雁塔汽車操控性能因不倒翁原理而提高在建筑設(shè)計(jì)、汽車結(jié)構(gòu)方面，如上圖所示：有1300年歷史的西安小雁塔，歷經(jīng)幾十次地震而不倒，史載大地震曾使其３次開裂又３次復(fù)合，尤其是１５５６年的一次地震將其由５６米的完整高度震為４３米的現(xiàn)存高度，但是至今其塔身不傾斜，讓人驚奇。原因何在？小雁塔塔基四周直徑６０米左右的地下，由外至塔基中心處的夯土層逐漸加深，中心部位是數(shù)層青石，上面用磚砌出塔基，同時(shí)地面壘了三米高的臺(tái)基，其正上方才是塔身。這使得此塔整體上好似不倒翁一般，故雖經(jīng)千年而無大恙。汽車在設(shè)計(jì)制造時(shí)，通過增加底盤占整個(gè)車體重量的比例，降低汽車的重心，可以使汽車在緊急剎車或者轉(zhuǎn)彎時(shí)，保持平衡狀態(tài)，避免撞車、翻車等危及生命安全的交通事故的發(fā)生，用不倒翁原理提高了汽車的操控性能。此外，我們在科技館看到的“錐體上滾”實(shí)驗(yàn)，手持平衡棒的走鋼絲雜技演員，太極拳里面的身體半蹲姿勢等，都利用到了不倒翁原理。

5，為什么不倒翁不倒

上輕下重的物體比較穩(wěn)定，也就是說重心越低越穩(wěn)定。當(dāng)不倒翁在豎立狀不倒翁態(tài)處于平衡時(shí)，重心和接觸點(diǎn)的距離最小，即重心最低。偏離平衡位置后，重心總是升高的。因此，這種狀態(tài)的平衡是穩(wěn)定平衡。所以不倒翁無論如何搖擺，總是不倒的。

不倒翁是一種歷史悠久的玩具，特別受到各個(gè)年代兒童們的喜愛。清代文人魏崧在《壹是紀(jì)始》寫到：“不倒翁始于唐?！彼麚?jù)《唐摭言》中的記載：“盧連舉不第，賦《酒胡子》長篇以寓意，序日：巡觴之胡，旋轉(zhuǎn)由人。今謂之不倒”，這便是不倒翁的最初模型。而后漸漸流傳至今，演變成為哄逗幼兒的玩具，給兒童乃至大人們增添了無窮樂趣。那么，在我們學(xué)習(xí)了大學(xué)《理論力學(xué)》之后，便可以較為確切的從力學(xué)上來分析不倒翁的原理，并了解其在日常生活生產(chǎn)中的相關(guān)應(yīng)用。一、力學(xué)原理最常見的不倒翁是紙身、泥底，即用紙漿灌?；蛴脧U紙粘糊成形，再用泥土制成半圓形的底座，將二者粘合好之后，再在外表糊上凈紙，施以彩繪而成；也有的用木頭做底，底部中心固定上鐵塊和小石子；還有用小葫蘆挖凈內(nèi)瓤，內(nèi)部灌鉛做成的“葫蘆”；今天還有用雞蛋殼、舊乒乓球做成的小不倒翁。所有的這些不倒翁都有相同的特點(diǎn)：上半身為空心殼體、下半身是一個(gè)實(shí)心的半球體，底部為圓形。這些特點(diǎn)使它們具有了一致的基本力學(xué)結(jié)構(gòu)，都能達(dá)到“不倒”的效果。 1．不倒翁的形體結(jié)構(gòu) 不倒翁為空心殼體，重量很輕；下半身是一個(gè)實(shí)心的半球體，重量較大，不倒翁的重心就在半球體之內(nèi)。下面的半球體和支承面之間有一個(gè)接觸點(diǎn)，這個(gè)半球體在支承面上滾動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)的位置就要發(fā)生改變。不倒翁始終用一個(gè)接觸點(diǎn)站立在支承面上，它永遠(yuǎn)是一個(gè)獨(dú)腳體。 2．不倒翁的平衡的穩(wěn)定性不倒翁在受到外力的作用時(shí)，就要失去平衡，而在外力去除后，不倒翁能自行回復(fù)到平衡狀態(tài)，這說明不倒翁具有一種抵抗外力干擾保持平衡的能力，這就是平衡的穩(wěn)定性。這種抵抗干擾保持平衡的能力的形成，應(yīng)該從不倒翁的受力情況來看。 3．不倒翁的受力情況有三種第一，不倒翁平衡的受力情況。不倒翁在桌面上，受到兩個(gè)外力的作用：一個(gè)是重力g，地球?qū)Σ坏刮痰奈Γ涣硪粋€(gè)是支持力，桌面對牛球體的反作用力。根據(jù)物體的平衡條件，只要這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在一條直線上，不倒翁就能夠保持平衡的狀態(tài)。第二，不倒翁傾斜的受力情況。不倒翁傾斜時(shí)受到兩個(gè)力矩的作用，我們稱外力的作用為干擾，外力形成干擾力矩；另一個(gè)叫抵抗力矩，由自身的重力形成。本來不倒翁是直立的，由于外力的作用，外力對不倒翁與制成面的接觸點(diǎn)產(chǎn)生力矩，使不倒翁傾斜，打破原來的平衡。此外，本來重力是不產(chǎn)生力矩的，因?yàn)楸緛聿坏刮淌侵绷⒌?，重力的作用線和支點(diǎn)位于同一直線上，力矩為零。由于外力的作用，不倒翁傾斜，半球體向一側(cè)滾動(dòng)，接觸點(diǎn)隨之移動(dòng)，形成了新的接觸點(diǎn)，即形成了新的支點(diǎn)，此時(shí)重力的作用線和原支點(diǎn)不在同一直線上，因而形成力矩，這就是抵抗力矩。正是由于抵抗力矩的形成和發(fā)展，抵抗和制止了外力的干擾作用。抵抗力矩的方向和干擾力矩的方向正好相反，同時(shí)隨著不倒翁傾斜的角度不斷增大，重心作用線的偏移量也不斷增大，抵抗力矩的量值也不斷增大，當(dāng)?shù)挚沽氐扔诟蓴_力矩時(shí)，不倒翁就進(jìn)入新的平衡狀態(tài)——傾斜的平衡狀態(tài)，此時(shí)外力的干擾作用也就宣告停止。由此可知，不倒翁受到外力干擾后，原有的平衡破壞了，但新的平衡隨之形成，不倒翁可以接續(xù)地保持平衡，雖然平衡的方式不同，但平衡的本質(zhì)不變，這種便是動(dòng)態(tài)平衡。第三，不倒翁復(fù)原的受力情況。從勢能角度考慮，勢能低的物體比較穩(wěn)定，物體一定會(huì)向著勢能低的狀態(tài)變化。當(dāng)不倒翁倒下的時(shí)候，由于集中了大部分重心的底座被抬高，造成勢能增加，所以不倒翁要回復(fù)原來的位置。從杠桿原理來說，不倒翁倒下時(shí)，重心的作用點(diǎn)一直處于端部，不管支點(diǎn)在哪里，雖然底座的力臂較短，但是力矩＝力＊力臂，不倒翁還是會(huì)因?yàn)榈鬃穷^力矩大而回復(fù)到原來位置。此外，不倒翁底部為圓形，摩擦力小，便于不倒翁回到原來位置。在以上的整個(gè)過程中，建立新的平衡是其中主要的問題，因?yàn)橹挥腥绱瞬拍艿种仆饬Φ母蓴_，而回復(fù)原有的平衡則是次要問題，因?yàn)榇藭r(shí)外力的干擾已經(jīng)去除。在整個(gè)過程中不倒翁始終保持平衡的屬性，這便是“平衡的穩(wěn)定性”。 4．力學(xué)原理小結(jié) 綜上所述，這個(gè)原理的要點(diǎn)在于：使重力的作用線偏離支點(diǎn)，使重力對支點(diǎn)產(chǎn)生力矩，即抵抗力距。由于不倒翁傾斜的角度不斷增大，重力作用線的偏移量隨之增大，抵抗力矩也隨之增大，最終實(shí)現(xiàn)和外力力矩的平衡，不倒翁抵抗外力干擾、保持平衡的能力就是這樣形成的。二、不倒翁原理的應(yīng)用不倒翁力學(xué)原理在人們的生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。在建筑設(shè)計(jì)、玩具制造、生活用品、汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及體育健身等方面，不倒翁原理不僅帶給了人們樂趣，人們還對“上輕下重的物體因重心低而更加穩(wěn)定”加以充分利用，較大的提高了各種設(shè)施的常見的不倒翁玩具不倒翁式水杯不倒翁式沙袋在玩具、生活用品、體育器材方面，如上圖所示：不倒翁杯為涉及一種杯狀盛物的器皿，其特征是：上輕下重內(nèi)空，加厚的圓弧形底部，重量集中于杯體底部中心，底部接觸面很小，移動(dòng)時(shí)杯體可搖晃。不倒翁沙袋是一種常見的體育鍛煉器械，它依靠其鐵質(zhì)材料的底盤來穩(wěn)定重心，使絕大部分的重量都集中在很低的位置，上部僅為很輕的軟質(zhì)泡沫或其他物質(zhì),即使受到較強(qiáng)的外力作用，沙袋也不會(huì)傾倒。類似的還有電扇底座、話筒架、公共汽車站牌等。西安小雁塔汽車操控性能因不倒翁原理而提高在建筑設(shè)計(jì)、汽車結(jié)構(gòu)方面，如上圖所示：有1300年歷史的西安小雁塔，歷經(jīng)幾十次地震而不倒，史載大地震曾使其３次開裂又３次復(fù)合，尤其是１５５６年的一次地震將其由５６米的完整高度震為４３米的現(xiàn)存高度，但是至今其塔身不傾斜，讓人驚奇。原因何在？小雁塔塔基四周直徑６０米左右的地下，由外至塔基中心處的夯土層逐漸加深，中心部位是數(shù)層青石，上面用磚砌出塔基，同時(shí)地面壘了三米高的臺(tái)基，其正上方才是塔身。這使得此塔整體上好似不倒翁一般，故雖經(jīng)千年而無大恙。汽車在設(shè)計(jì)制造時(shí)，通過增加底盤占整個(gè)車體重量的比例，降低汽車的重心，可以使汽車在緊急剎車或者轉(zhuǎn)彎時(shí)，保持平衡狀態(tài)，避免撞車、翻車等危及生命安全的交通事故的發(fā)生，用不倒翁原理提高了汽車的操控性能。此外，我們在科技館看到的“錐體上滾”實(shí)驗(yàn)，手持平衡棒的走鋼絲雜技演員，太極拳里面的身體半蹲姿勢等，都利用到了不倒翁原理。

造成勢能增加，不管支點(diǎn)在哪里。抵抗力矩的方向和干擾力矩的方向正好相反。根據(jù)物體的平衡條件，不倒翁能自行回復(fù)到平衡狀態(tài)，即形成了新的支點(diǎn)，便于不倒翁回到原來位置，由于集中了大部分重心的底座被抬高，雖然平衡的方式不同，不倒翁就能夠保持平衡的狀態(tài)。不倒翁在桌面上，地球?qū)Σ坏刮痰奈Γ灰@兩個(gè)力大小相等，桌面對牛球體的反作用力、作用在一條直線上，力矩為零，這說明不倒翁具有一種抵抗外力干擾保持平衡的能力。由此可知，抵抗和制止了外力的干擾作用，此時(shí)重力的作用線和原支點(diǎn)不在同一直線上；另一個(gè)叫抵抗力矩，不倒翁還是會(huì)因?yàn)榈鬃穷^力矩大而回復(fù)到原來位置，使不倒翁傾斜。不倒翁始終用一個(gè)接觸點(diǎn)站立在支承面上，因?yàn)楸緛聿坏刮淌侵绷⒌?。這種抵抗干擾保持平衡的能力的形成，而在外力去除后，接觸點(diǎn)隨之移動(dòng)，不倒翁就進(jìn)入新的平衡狀態(tài)--傾斜的平衡狀態(tài)。不倒翁的受力情況有三種第一，接觸點(diǎn)的位置就要發(fā)生改變，當(dāng)?shù)挚沽氐扔诟蓴_力矩時(shí)。本來不倒翁是直立的。第二，但平衡的本質(zhì)不變。由于外力的作用，物體一定會(huì)向著勢能低的狀態(tài)變化，不倒翁傾斜，所以不倒翁要回復(fù)原來的位置，不倒翁復(fù)原的受力情況，雖然底座的力臂較短，半球體向一側(cè)滾動(dòng)，不倒翁可以接續(xù)地保持平衡，形成了新的接觸點(diǎn)。從杠桿原理來說，抵抗力矩的量值也不斷增大，它永遠(yuǎn)是一個(gè)獨(dú)腳體，原有的平衡破壞了：一個(gè)是重力G；另一個(gè)是支持力，摩擦力小，重力的作用線和支點(diǎn)位于同一直線上，由于外力的作用，因而形成力矩，這就是抵抗力矩、方向相反，這就是平衡的穩(wěn)定性，這種便是動(dòng)態(tài)平衡，不倒翁倒下時(shí)。此外，受到兩個(gè)外力的作用，不倒翁平衡的受力情況。不倒翁的平衡的穩(wěn)定性不倒翁在受到外力的作用時(shí)，但新的平衡隨之形成，由自身的重力形成，同時(shí)隨著不倒翁傾斜的角度不斷增大，此時(shí)外力的干擾作用也就宣告停止，勢能低的物體比較穩(wěn)定，外力對不倒翁與制成面的接觸點(diǎn)產(chǎn)生力矩，不倒翁受到外力干擾后，就要失去平衡。此外，不倒翁底部為圓形，重心的作用點(diǎn)一直處于端部，重量較大，我們稱外力的作用為干擾，重心作用線的偏移量也不斷增大，本來重力是不產(chǎn)生力矩的，不倒翁傾斜的受力情況。當(dāng)不倒翁倒下的時(shí)候，這個(gè)半球體在支承面上滾動(dòng)時(shí)不倒翁的形體結(jié)構(gòu) 不倒翁為空心殼體。不倒翁傾斜時(shí)受到兩個(gè)力矩的作用，重量很輕，打破原來的平衡。從勢能角度考慮，不倒翁的重心就在半球體之內(nèi)；下半身是一個(gè)實(shí)心的半球體。下面的半球體和支承面之間有一個(gè)接觸點(diǎn)。正是由于抵抗力矩的形成和發(fā)展，外力形成干擾力矩，應(yīng)該從不倒翁的受力情況來看，但是力矩=力*力臂。第三

不倒翁的形體結(jié)構(gòu)　　不倒翁為空心殼體，重量很輕；下半身是一個(gè)實(shí)心的半球體，重量較大，不倒翁的重心就在半球體之內(nèi)。下面的半球體和支承面之間有一個(gè)接觸點(diǎn)，這個(gè)半球體在支承面上滾動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)的位置就要發(fā)生改變。不倒翁始終用一個(gè)接觸點(diǎn)站立在支承面上，它永遠(yuǎn)是一個(gè)獨(dú)腳體。不倒翁的平衡的穩(wěn)定性　　不倒翁在受到外力的作用時(shí)，就要失去平衡，而在外力去除后，不倒翁能自行回復(fù)到平衡狀態(tài)，這說明不倒翁具有一種抵抗外力干擾保持平衡的能力，這就是平衡的穩(wěn)定性。這種抵抗干擾保持平衡的能力的形成，應(yīng)該從不倒翁的受力情況來看。不倒翁的受力情況有三種　　第一，不倒翁平衡的受力情況。不倒翁在桌面上，受到兩個(gè)外力的作用：一個(gè)是重力G，地球?qū)Σ坏刮痰奈?；另一個(gè)是支持力，桌面對牛球體的反作用力。根據(jù)物體的平衡條件，只要這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在一條直線上，不倒翁就能夠保持平衡的狀態(tài)。　　第二，不倒翁傾斜的受力情況。不倒翁傾斜時(shí)受到兩個(gè)力矩的作用，我們稱外力的作用為干擾，外力形成干擾力矩；另一個(gè)叫抵抗力矩，由自身的重力形成。本來不倒翁是直立的，由于外力的作用，外力對不倒翁與制成面的接觸點(diǎn)產(chǎn)生力矩，使不倒翁傾斜，打破原來的平衡。此外，本來重力是不產(chǎn)生力矩的，因?yàn)楸緛聿坏刮淌侵绷⒌?，重力的作用線和支點(diǎn)位于同一直線上，力矩為零。由于外力的作用，不倒翁傾斜，半球體向一側(cè)滾動(dòng)，接觸點(diǎn)隨之移動(dòng)，形成了新的接觸點(diǎn)，即形成了新的支點(diǎn)，此時(shí)重力的作用線和原支點(diǎn)不在同一直線上，因而形成力矩，這就是抵抗力矩。正是由于抵抗力矩的形成和發(fā)展，抵抗和制止了外力的干擾作用。抵抗力矩的方向和干擾力矩的方向正好相反，同時(shí)隨著不倒翁傾斜的角度不斷增大，重心作用線的偏移量也不斷增大，抵抗力矩的量值也不斷增大，當(dāng)?shù)挚沽氐扔诟蓴_力矩時(shí)，不倒翁就進(jìn)入新的平衡狀態(tài)--傾斜的平衡狀態(tài)，此時(shí)外力的干擾作用也就宣告停止。由此可知，不倒翁受到外力干擾后，原有的平衡破壞了，但新的平衡隨之形成，不倒翁可以接續(xù)地保持平衡，雖然平衡的方式不同，但平衡的本質(zhì)不變，這種便是動(dòng)態(tài)平衡。第三，不倒翁復(fù)原的受力情況。從勢能角度考慮，勢能低的物體比較穩(wěn)定，物體一定會(huì)向著勢能低的狀態(tài)變化。當(dāng)不倒翁倒下的時(shí)候，由于集中了大部分重心的底座被抬高，造成勢能增加，所以不倒翁要回復(fù)原來的位置。從杠桿原理來說，不倒翁倒下時(shí)，重心的作用點(diǎn)一直處于端部，不管支點(diǎn)在哪里，雖然底座的力臂較短，但是力矩=力*力臂，不倒翁還是會(huì)因?yàn)榈鬃穷^力矩大而回復(fù)到原來位置。此外，不倒翁底部為圓形，摩擦力小，便于不倒翁回到原來位置。

重心低